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成都理工大学新闻中心主办

【十年·野外】重走地震之路

来源:宣传部 作者:曾灵 王雨丹 陈梓怡/文 班霄睿/图发布人:林汐璐审核:宣传部发布时间:2018-05-21 17:11:37点击数量:945

 

重走地震之路

——汶川地震十周年地灾国重实验室野外考察记

 

2018512日前后,全国各地的人来到汶川,纪念发生在10年前的大地震。

人群中,一队队伍显得很不一样——他们中的很多外国专家,在地震遗留的断桥、造成的滑坡、泥石流前查看着遥感影像图、翻看着论文数据资料……

这是由成都理工大学主办的第五届强震诱发的地质灾害及长期效应国际学术大会暨纪念汶川地震十周年国际学术研讨会的野外考察专家团队。地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(以下简称地灾国重实验室)邀请来自意大利、荷兰、新西兰等13个国家和地区的350多名地质地灾专家学者参加大会,并于1516日两天分为三组人马赴地震灾区进行野外考察。

 

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中外专家学者查看滑坡现场

 

1号线由许强教授牵头带领60余位国内外专家学者参观。1933年叠溪地震遗址、堰塞湖古湖相沉积物、2017年新磨滑坡、汶川七盘沟泥石流、地震遗址漩口中学、牛眠沟泥石流和紫坪铺水电站……这条线路上地质现象丰富,趣味横生,甚至部分地质现象还系首次公开。

10年前,汶川发生了里氏8.0级特大地震,地灾国重实验室的专家学者第一时间奔赴灾区,指导抢险救灾工作。

10年来,地灾国重实验室与地震灾区的联系更加密切。实验室先后派出千余人次赴灾区进行地质灾害调查,发出数百篇科学论文,为汶川灾区重建提供了科学理论支撑。这里还培养了一批批年轻的科研人,他们和老一辈专家学者并肩作战,接过了防灾减灾的重任。

10年后,重走地震之路,除了不能忘却的纪念,更重要的是进一步树立不断进取的科研精神,还有为国为民的防灾减灾决心。

 

揭秘古蜀真相  1号线是一座地质博物馆

这次野外考察的一号线是一条景色动人有文化内涵的线路——翠绿巍峨的大山中间,镶嵌着宁静澄绿的堰塞湖;羌味十足的新磨古镇里,唐代的点将台摩崖造像至今栩栩如生;波光粼粼的水库大湖边,开发了新的旅游项目滑翔伞。

可是在这群地质类专家学者眼里,这里是另一番景象——古代滑坡形成的堰塞湖受地震的影响消失不见;大规模的高速远程滑坡形成世界少有的滑坡群景观;三万年来的湖相沉积物历经反复静水堆积、地震作用、滑坡堵江、河流冲刷后,在地形地貌上展现了独特的高山峡谷V字形、河流改道、阶地堆积等引人入胜的地质景观……

在地灾国重实验室持续对这些地质现象的研究中,已经取得了颇丰的成果。王兰生教授发表的《岷江叠溪古堰塞湖的发现》唱响了这片区域的研究号角,《岷江叠溪古堰塞湖的研究意义》《孢粉特征》《古气候演化》《新磨滑坡机理研究》等论文,继续加深了对这些区域的研究与探索。对于参与野外科考的这些地质专家来说,这条线路就是一座地质博物馆。

 

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许强教授在现场讲解

 

在考察叠溪古堰塞湖的湖相沉积区域时,许强教授把专家们聚集到一起,向他们展示这个区域显示的多次泥石流、滑坡、潜涌、地下暗流对湖底的冲刷,当年的暗潮涌动早已凝固为了石块,“这条发白的弯弯曲曲的石纹,就是表象之一,我们称之为‘浊流’。”

多年的地质钻研,让许强早已把这些不起眼的石头品出了历史和文化,他讲起了叠溪和古蜀国的关系。通过对1999年叠溪地区古堰塞湖的湖相沉积物中的孢粉、有机质、碳和氧同位素、碳酸钙和颗粒大小等气候指标物的检验,地灾国重实验室确定了叠溪堰塞湖地区的七个气候周期,时间跨度为300015000年。

受地震干扰的沉积剖面与气候变化具有较好的一致性,这表明地质演化与气候及环境变化是相关联的。继而通过对比上下游岩土体成分,由此追溯成都平原的形成、发展和变迁,许强表示,继续深挖下去,有望还原金沙文明、三星堆文明被掩埋的真相,“从地质学角度解释历史文化是一件大事,将地质学同人文相结合,极具现实意义。之前一直是王兰生教授在研究这个方向,我们年轻的一代要把研究的‘棒子’接过来。”

 

传承成理精神  国重形成地质研究梯队

这种传承早已是地灾国重实验室的传统。在许强的讲解过程中,经常提及他的老师黄润秋,说起他对于许多地质问题研究思路和方法。

这一点,深有体会的是来自荷兰ITC(国际航天测量与地球科学学院)的西斯(Cees van Westen)教授。他是继国际工程地质与环境协会前主席尼克(Niek Rengers)之后中荷地质学术共同发展的新桥梁、地灾国重实验室发展的推动者。谈及地灾国重实验室的传承文化,他非常羡慕,“实验室的唐川教授和朱静教授、唐晨晓博士一家三代都在研究泥石流,堪称‘泥石流世家’。”虽然西斯自己的三个女儿和两个儿子无一从事地质相关专业,但他自豪地把地灾国重实验室的范宣梅研究员当作自己的“第四个女儿”。原来,范宣梅研究员作为许强和西斯联合培养的优秀学生,斩获地质类国际国内大小奖项,主持和参与国家、省部级及欧盟科研项目10余项。

在泥石流领域,此次负责讲解之一的常鸣副教授师从地灾国重实验室的唐川教授。16日上午,考察团在常鸣的带领下来到了七盘沟。2013711日,七盘沟暴发了大规模泥石流灾害,造成百座房屋倒塌,大量群众流离失所。灾害发生后,地灾重点实验室组织一大批专家到现场开展应急抢险工作,进行了详细的野外调查及室内物理实验,分析了七盘沟溃决型泥石流的形成机制,以期提出针对溃决型泥石流的防治工程措施的建议及监测预警的思路。

这些年来,对于常鸣来说,出野外阴雨天气在沟道两岸有石头滚落“是很常见的事”。就拿七盘沟来说,他已经来过5次,已经是这条路上的地质“老将”——每天一早就出发,带着学生爬坡上山,勘查取样,午餐就吃点自己带的干粮,晚上回来住在当地居民家中。

据常鸣介绍,实验室唐川教授团队一直在研究七盘沟的溃决特性和溃决型泥石流的定量风险评价。截止目前,唐川已有两位博士和两位硕士完成了关于溃决型泥石流研究的毕业论文,实验室师生在地质刊物上发表了若干相关文章,他所带领的团队也还在继续研究这一地质点。

 

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常鸣副教授在讲解遥感影像图

 

更让人惊喜的是,此次同行的研一学生罗斌斌,承担了大量讲解、翻译、接待任务,他是范宣梅的学生,已经在一号线上来回奔走了数十次。

16日考察结束,团队乘车返回成都。18日,罗斌斌又马不停蹄地赶往叠溪地区进行考察研究,以前出野外研究新磨村滑坡时,他曾住在当地村民王大姐家。

王大姐是新磨村滑坡的幸存者之一,夫妇二人的兄弟姐妹几乎全部丧生于那场灾难。曾经的伤痛使她认识到了防灾减灾的重要性,她曾跟罗斌斌说:“希望我的娃娃好好学习,考个好大学,如果他能考上成理,我一定要让他学地质专业,然后像你们一样,为家乡的防灾减灾事业做贡献。”

 

地质研究也要与大自然赛跑 专家也有遗憾

对于众多地质专家来说,比读懂大自然的更重要的是和大自然抢时间。因此新磨村的这场滑坡灾难,正是他们的遗憾。

2017624日凌晨5点左右,一场巨大的岩崩摧毁了茂县新磨村,滑坡掩埋了64座房屋,造成10人死亡,75人失踪。

灾难发生两个多小时后,许强、裴向军立即出发赶往灾害现场分析滑坡原因、指导应急搜救。

新西兰地质调查局的莫瑞(Mauri McSaveney)是我校的客座教授,是世界大滑坡启动机理和运动机理的研究先驱。谈及此次的灾前预警,他说到:“坍塌位置距离村庄太远了,而且太多植被遮住了滑坡的裂缝路径,提前查找隐患几乎不可能。”而他充分肯定了地灾国重实验室第一时间进行灾后风险评估的担当和能力,对地灾国重实验室的研究员们给予了高度赞扬。

 

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许强教授在汶川震中向专家现场作讲解

 

    考察团在新磨村滑坡遗址处逗留了许久。在遗址现场,许强对于这次滑坡的成因进行了详细的讲解,并将其定义为“高位隐蔽滑坡”:即普通遥感无法看见、即使动用人力到达也较难察觉隐患,且起始点距离村落具有一定距离的滑坡。“大滑坡在滑动之前一定会有裂缝,就算没有裂缝之前也会存在变形,灾害监测就是观察这些变化。”许强补充说,“不过我们现在已经找到了解决这种类型滑坡的预警办法,实验室正在加紧研究。” 

                                                         

成理奇迹  抽掉7000余根锚杆的成都生命水库引热议

这一次考察,最后一站选在了回程路上的都江堰紫坪铺水利枢纽。紫坪铺水利枢纽位于成都上游的岷江,即是成都市主要饮用水来源,也是最重要的一个防洪屏障。坝顶长度达663.77米,总库容达11.12亿立方米的紫坪铺水利枢纽,设计之初就引人瞩目。

当年,地灾国重实验室汪家林教授带领着团队参与了水库大坝坝肩的边坡设计。那时,大坝已经按照安全标准定下了边坡锚杆(用于对边坡、隧道和坝体进行主体加固的杆件体系结构)的数量,成理团队研究后认为原来的设计过于粗略,便着力于优化设计:在原有的基础上进行了严密的计算和反复论证,减少了锚杆使用量,同时还对枢纽部分进行了加固。最后,在成理团队反复论证下,边坡设计足足减少了7000余根锚杆,节省了1000余万元的经费。

2006530日,紫坪铺水利枢纽工程四台发电机组全部投产发电。2008512日,地震的消息瞬间传遍了大江南北。汪家林得知这个消息,坐不住了,和另外几位专家一起火速赶往位于都江堰的紫坪铺水库,查看坝体情况。  

在安全标准的基础上减少大量锚杆是否科学?少了这么多锚杆的支持,能否保证坝体的稳定性?当天下午,汪家林驱车一个多小时赶到大坝现场,松了一口气,坝体完整。几天后,结论出来了:各工程边坡均受到地震影响,但所有边坡均未产生整体失稳,且此前加固过的枢纽部分完好无损——大坝是安全的!

在野外考察现场,外国专家们就这个问题围着紫坪铺水库相关负责人问个不停,“unbelievable”、“amazing”这样的词语不停在他们嘴里冒出来。坝体离5.12震中只有17.7km,如此强烈的地震,一旦坝体受损溃决,水库里的水便会一泻而下,直捣成都平原,将这片土地变为汪洋大海。

 

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许强教授、胡伟教授等向外国专家展示科研论文

 

震后10年来,成理国重的师生团队仍一直致力于紫坪铺水库数期滑坡相关的国际博士课程培训班;数十人次在国际会议上作了关于汶川地震地质灾害研究成果的特邀报告和大会学术报告;实验室与26个国家和地区的学术研究机构建立了长期的交流与合作关系,多次外派师生留学、访学和进行学术交流……如今,实验室已成为国际上重要的地质灾害研究中心之一。

 

国内外专家赞赏 会议手册被珍藏

在这次考察之路中,79岁的尼克教授走完了全程,不管是爬山还是上坝。他是这支考察队伍里面年龄最大的人,看到“古怪”的地质现象,立马就会开启手扶下巴的“思考模式”。

20085月,尼克·伦格斯在汶川地震的前几天才到过成都,9月重返四川之时,他被中国政府的灾后重建速度所震撼,同时也高度赞赏了成理在灾后对于这片区域所做的灾后自然质量评估、滑坡风险评估和泥石流情况调研等工作。此次考察之路,他已经很熟悉了。他曾经多次和地灾国重实验室的老师们爬上这里的高山,去研究这里的地质现象,“成理带给世界丰富的经验,我能帮助成理同世界交流更多,我很享受这种互相学习互相借鉴的过程。”

 

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中外专家学者探讨叠溪遥感影像图

 

谈到此次地灾国重实验室举办的纪念汶川地震十周年系列活动,来自新疆工程学院的帕尔哈提教授和孟和教授都表示获益匪浅。帕尔哈提介绍到,新疆也是地质灾害多发区,新疆工程学院正在积极申报建立自治区地质灾害防灾减灾重点实验室,“获得了成理地灾国重实验室的重要支持”。对于本次研讨会和野外考察工作,他给予了高度评价,表示此次活动体现了强震地质灾害研究的国际最高水平,充分展示了地灾国重实验室的风采,“找到了我们自治区重点实验室下一步的研究方向和工作重点。”

这次会议让许多专家留下了深刻印象。来自香港地质协会的主编陈顺明是第一次来到灾区,在他的黑色皮包里,会议手册一直放在最重要的位置。每到一个地方,他就拿出这本全英文的手册细细比对。因为初次到来,第一天晚上,他一回到房间就立马查起了灾区各个地名,并用中文在拼音上标注出来,一本手册被他标注得密密麻麻。他表示,这次会议和考察,让他着实开放了视野。

到达汶川映秀镇时正值晌午,撕裂造型的震中石也攫住了每个参观者的心。震中石背后的断桥瘫在河滩,剩下几块大的石块散落一旁。离震中石不远的地方,当地村民正在贩卖当季的水果,饱满的车厘子颜色鲜艳,红彤彤如太阳般炙热……

十年过去了,汶川也怀抱着伤痛重新出发。而研究地质构造,助力防灾减灾对于每一个成理科技工作者来说,依然任重道远。

 

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